内容正文:
沐澹化学
酸碱中和滴定
一、酸碱中和滴定原理
在定量分析中,用已知物质的量浓度的酸或碱来测定未知物质的量浓度的碱或酸的方法叫做酸碱中和滴定。
酸碱中和滴定是利用中和反应,用已知浓度的酸或碱来测定未知浓度的碱或酸的实验方法。
由,得
这样我们就可以通过消耗已知浓度的酸溶液的体积,求出碱溶液的浓度。
关键问题就是:第一,如何准确的测量参与反应的酸和碱的体积?(滴定管)
第二,如何确定反应恰好反应完全?(指示剂)
二、中和滴定实验
1.滴定管的构造
酸碱中和滴定用到的主要仪器是滴定管,它可以精确的放出一定体积的液体。
滴定管是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管,一般分为酸式滴定管和碱式滴定管两种。酸式滴定管如右图A所示,下端是可以控制液体流量的玻璃旋塞;碱式滴定管如右图B所示,下端是由橡胶管和玻璃球组成的阀(如右图C所示)。滴定管上一般标有使用温度(20℃)、规格(25 mL或50 mL)和刻度。
注意事项:
①酸式滴定管用来盛装酸性溶液和强氧化性溶液,不能盛装碱性溶液。
碱式滴定管用来盛装碱性溶液,不可用来盛装酸性或强氧化性溶液。
氢氟酸及含有的溶液不能用玻璃材质的滴定管。
见光易分解的溶液,在滴定时应装在相应的棕色玻璃滴定管中,比如溶液应该盛装在棕色
玻璃的酸式滴定管中。
②滴定管有“0”刻度,位于滴定管上方;“最大刻度”在滴定管下方;滴定管的总容积是大于其标注的规格的。例如,50 mL的滴定管,从液面位于0.00 mL的位置开始放出液体时,全部放出液体时,液体的体积大于50.00 mL。
③滴定管是精密量取液体体积的仪器,读数到0.01 mL(精确到0.1,后一位估读)。
2.滴定管的使用方法
①查漏
使用滴定管前,首先要检查是否漏水。检查滴定管是否漏水的方法:向滴定管内加水(对酸式滴定管,要先关闭活塞)至液面在“0”刻度线附近,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察滴定管是否漏水。若不漏水,对酸式滴定管将活塞旋转180°;对碱式滴定管松动其阀门,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水,经两次检查都不漏水的滴定管是检漏合格的滴定管。(酸式滴定管的玻璃旋塞出如果漏水可以涂抹凡士林)
②洗涤
滴定管在使用前应该洗涤干净,先用自来水洗,再用蒸馏水洗,洗涤标准是管内壁不挂水珠。
③润洗
滴定管在加入酸、碱反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待装液润洗2~3次。润洗的方法:从滴定管上口加入3~5 mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁。然后,一手控制活塞(轻轻转动酸式滴定管的活塞;或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球),将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中。
④装液
分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中,使液面位于“0”刻度以上2~3 mL处,并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。
⑤赶气泡
在滴定管下放一个烧杯,调节旋塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,如果滴定管内部有气泡,应快速放液以赶出气泡。赶气泡的方法:
排气泡的方法——快速放液的方法
酸式滴定管
将酸式滴定管垂直夹持在滴定管夹上,旋转活塞,使溶液快速流出的同时使气泡排出
碱式滴定管
将碱式滴定管垂直夹持在滴定管夹上,使尖嘴向上,并捏住小球后上部的橡皮管,使溶液快速流出的同时使气泡排出
⑥调节液面、读数
调节滴定管液面使其处于“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度。准确读取数值并记录为。读数时应该平视、从小到大读,精确到小数点后一位,小数点第二位为估读,右图应体积应为25.92 mL。
3.指示剂
酸碱指示剂本身是一种弱酸或弱碱,其平衡体系中不同微粒具有不同的颜色,随着滴定过程溶液的变化,指示剂中不同颜色的组分含量随之变化而呈现出不同的颜色。因此指示剂不能滴加过多,2~3滴即可,否则会影响滴定的准确性。下表是常见的酸碱指示剂,以及它们的变色范围。
指示剂
变色范围(颜色与的关系)
石蕊
<5.0红色
5.0~8.0紫色
>8.0蓝色
酚酞
<8.2无色
8.2~10.0浅红色
>10.0红色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
甲基红
<4.4红色
4.4~6.2橙色
>6.2黄色
溴百里酚蓝
<6.0红色
6.0~7.6橙色
>7.6黄色
高中阶段,我们常用酚酞和甲基橙做指示剂。
概念辨析:反应终点与滴定终点。
反应终点指的是酸碱恰好完全反应;滴定终点指的是在指示剂存在时,滴加酸或碱时指示剂颜色发生变化的点。严格的讲,反应终点和滴定终点并不是同一个概念,用滴定终点来表示反应终点会存在一定的误差,所以我们在选择指示剂时应该选择合适的指示剂,尽量的降低这个误差。
为了减少误差,滴定终点若溶液呈酸性,一般选用甲基橙做指示剂;滴定终点若溶液呈碱性,一般选用酚酞做指示剂;滴定终点呈